CN1420957A - 隔热墙结构 - Google Patents

Abstract

一种保持在位的隔热墙体模板，包括外墙覆盖物如灰浆或砖外观，或内墙覆盖物如石膏板，或外墙覆盖物和内墙覆盖物，都具有极其简单的墙结构，使用可硬化材料如混凝土，并减少将完工的墙放置在位所需要的步骤。

Description

隔热墙结构

本发明涉及一种用于建造建筑物中永久可硬化材料墙的构件和系统。本发明具体涉及一种构件和系统，在用于构成墙的可硬化材料(如混凝土)硬化后保持到位。更具体地说，本发明涉及这样一种构件和系统，其中墙的内表面和外表面至少有一个表面，优选为两个表面构成该构件的部分。

在北美，混凝土墙的建造一般需要几个步骤。首先，建造建有空腔或空间的模板墙(form wall)。第二，将混凝土倒进空腔或空间内。第三，使混凝土凝固或充分固化，以使模板墙能够拆掉。第四，拆掉模板墙。

在民用建筑中，混凝土地下室墙和其它混凝土墙的建造采用上述步骤。在完成混凝土墙建造后，再按需要在混凝土墙顶部、混凝土墙侧面或两者之上建造木结构。下一步一般包括将隔热材料插在木结构件之间。之后，再完成墙的两侧和外面。

上述做法消耗时间，效率低，费用高，并且浪费，尤其是所用材料和人工并且然后拆掉成开墙。普通建筑做法，特别是在较冷气候下，要求整个墙，包括地下室墙都是隔热的，拆掉模板墙和然后建造隔热木结构墙的需要，推迟了房屋建造的后续步骤。

另一种步骤已用了若干年，特别是在欧洲，包含使用泡沫隔热材料建造永久性模板墙的多个建筑步骤。因为泡沫隔热材料保持在位，因此，不需要进一步安装隔热材料，并且，如果愿意，精修材料可施加内墙和外墙。该程序应用于地下室墙和地上的墙。

美国专利第5,657,600号公开了一种建筑构件，包括第一和第二高密度泡沫板，设置成平行的互相间隔开的关系。至少有两个桥接件横跨两板之间的间隔，并且通过被模制在板中来连接板。各桥接件有一对垂直定向的细长端板，并且紧靠泡沫板的外表面。桥接件可采用X形状，并采聚乙烯用塑料材料制造，如高密度阻燃聚乙烯、阻燃聚丙烯或聚苯乙烯。

美国专利第4,730,422号公开了一种隔热不可拆卸的混凝土墙成形结构、装置和系统，用于连接覆盖在其上的墙。在模制的合成泡沫塑料混凝土模板结构中，数对混凝土密封成形板堆叠在彼此的顶部，并首尾相连。该成对的板包括垂直隔开的T形结合窄槽的排，在该T形结合窄槽中合成塑料连接件的T形端可滑动配合在其中。窄槽部分的外表面其上压有连接定位标记，使得紧固件能够穿过板被拧进合成塑料连接件，从而将外墙精修遮盖物牢固地固定到板或墙的部分。

美国专利第4,889,310号公开了一种改进的混凝土成形系统，包括一系列相对的第一和第二聚苯乙烯泡沫板，以反向、平行、彼此间隔的关系相连接。泡沫板有垂直排列的结合窄槽，沿其上边和下边形成。塑料连接件装配进结合槽，从而以其彼此间隔的结构保持泡沫板。各结合端有彼此间隔的T形的内和外叶片件，分别与内和外板表面配合。结合端可在混凝土固化之后断裂，如果想拆掉一个或两个泡沫板的话。连接件可是模制的，其中包括结合端和隔板带，可根据需要伸长或缩短，以改变泡沫板之间的间隔。

美国专利第4,936,540号公开了一种连接件，用于锁定一对彼此间隔的模板，如泡沫板。连接件至少有一个倾斜端，使其能强行穿过泡沫板而不用先切掉结合槽。连接件还可具有有相对倾斜端的整体成形的端板。当倾斜端穿过两个彼此间隔的泡沫板通过时，可将隔板插在板之间，以保持适当对齐，和筋板装配在倾斜端之上，以将板保持在位。

美国专利第5,107,648号公开了一种隔热墙结构，使用通过隔板位杆组件以彼此间隔的结构保持的舌-槽泡沫板。隔板拉杆组件包括外支撑板，具有穿过泡沫板通过的拉杆接收部分，在拉杆接受部分之上滑动的内支撑板，装配在两个板的拉杆接受部分的隔板拉杆，和保持隔板拉杆的一端在各拉杆接受部分里的锁销。隔板拉杆可采用圆柱体(实心和空心)范围的任何外形和形状(而不是圆柱体)制成有外螺纹。外支撑板为遮盖材料如石膏板和灰浆提供基础。

本发明是一种隔热墙体模板，包括第一墙板部分，第二墙板部分和多个连接件，第一墙板部分和第二墙板部分一般是平面结构，第一和第二墙板部分彼此互相间隔以构成一空腔，并定位成使第一墙板部分平行于第二墙板部分，连接件各有第一端和远离第一端的第二端，第一端可拆卸地连接于第一墙板部分，第二端可拆卸地连接于第二墙板部分，多个连接件将第一和第二墙板部分保持为以彼此间隔开的基本平行的方位，墙体模板形成一个适于容纳可硬化填充材料的空腔。

附图简要说明

图1是墙板部分实施例分段的顶视图；

图2是图1所示实施例部分与连接件部分在一起的顶视图；

图3是隔热墙体模板的水平截面图，包括两个图1所示类型的相对的墙板部分，和多个连接件；

图4是墙板部分另一个和优选实施例分段的顶视图。

图1示出墙板(wall panel)部分20，适于用做墙体模板10(如图3所示)部分。墙板部分20是层状结构，包括内层21和外层25。内层21有内表面22和与之间隔开的、基本平行的外表面23。内层21还在形成在其中的多个通道24，它与内表面22和外表面23交叉并使内表面22和外表面23流体相通。外层25有内表面26和与之间隔开的、基本平行的外表面28。外层25还在其中形成多个狭槽(slot)27。内层21的外表面23和外层25的内表面26互相有效地接触。这种有效接触希望通过在表面23和26之间设置粘接材料(未示出)的方式实现。狭槽27最好是T型的，并与内层21的通道流体连通。狭槽27和通道24的结合构成多个孔道(channel)，适于容纳连接件的端部(示于图2和图3)。

墙板部分20(又称为第一墙板部分)中的孔道优选包括在内层21(最好为泡沫层)中的细长孔(aperture)，和外层25中的空腔。该孔和空腔相互流体连通。该空腔和孔各有其宽度。该空腔的宽度最好大于该孔的宽度。这种孔道很容易容接连接件，例如如图2中所示连接件30。

图2示出墙板部分20的片断部分和连接件30的截面图片断。连接件30有第一端31，和通过中心杆33互相间隔的第二端35(见图3所示)。靠近但离开各端31和35的中心杆33的中间部分是外螺纹。图2示出靠近端部31的螺纹部分32。螺纹部分34(未示出)靠近但离开端部35(仅由图3示出)。具有内螺纹的压缩接头(compressionfitting)36与具有外螺纹的杆部分32和34(未示出)螺纹啮合，以便将连接件30相对于墙板部分20和40(参见图3)保持在固定位置。

虽然在图2和图3中没有示出，但墙板部分20和40最好还包括密封装置，设置在连接件端部(如连接件30的第一端31)和其相关的压缩接头或螺母36之间，使得密封装置与墙板部分20的内泡沫层21或墙板部分40的内泡沫层41和压缩螺母36有效地或密封地接触。

本领域技术人员然意识到，各种替代方案可以达到具有外螺纹的杆部分32和34与具有内螺纹的压缩接头36结合的同样的目的。以举例的方式而不是限制，例如，该替代方案包括一个或多个杆上的突起，和在其上滑动的卡圈，然后转动该卡圈并锁紧。或在轴上的一组环，具内限定纹(ridge)或锁紧装置的卡圈在其上滑动，然后停留到位。本领域技术人员还认识到压缩接头36和任何替代的方案不必是整体或连续的形状。实际上，为了容易安装之目的，接头最好有连通接头外边和接头中心孔(如接头36的内螺纹部分)之间的狭槽。狭槽使得接头能够在现场或装配地在连接件30的中心杆33上滑动。

图3示出墙体模板10。墙体模板10包括墙板部分20、墙板部分40和多个连接的连接件30。墙板部分40可以是并且最好是墙板部分20的镜像，除制造外层25和45的材料之外。相应地，墙板部分40是层状结构，包括内层41和外层45。内层41有内表面42和与之间隔开的、基本平行的外表面43。内层41还在其中形成多个通道44，该通道与内表面42和外表面43相交并使内表面42和外表面43流体相通。外层45有内表面46和与之间隔开的、基本平行的外表面48。外层45还在其中形成的多个狭槽47。内层41的外表面43和外层45的内表面46互相有效接触。这种有效接触可以通过在表面43和46之间设置粘接材料(未示出)的方式实现。狭槽47，优选为T形，与内层41的通道44流体连通。如图1所示的狭槽27和通道24的结合一样，狭槽47和通道44的结合形成多个孔道，该孔道适于接纳连接件端部(见图2和图3所示)。

墙板部分40(又称为第二墙板部分)中的槽优选包括内层41(最好是泡沫层)的中的细长孔和外层25中的空腔。正如其在层21和25中对应物，该孔和空腔彼此流体连通，并且各有宽度，且该空腔的宽度最好大于孔的宽度。孔道最好适于接纳连接件的端部，例如图2和图3中所示的那些连接件30的端部。

该连接件，如连接件30，优选设置在多个连接件组件中。各连接件装置更优选包括格架(lattice)，其中连接件被定位成，以便与至少一个其它连接件间隔开并大体上平行。该定位通过在一个连接件组件中两个相邻连接件的各个之间以至少一个连接件连杆的方式保持。如图3所示，多个连接件30用多个连杆32被连接在一起或相互连接在一起。图3示出每对连接件30之间的两个连杆32。每对连接件30的两个连杆32在简单性和均匀间隔方面产生令人非常满意的结果，而且，在不偏离本发明的范围或精神下，可使用更多或更少数量的连杆。实际上，如果愿意，可以完全取消连杆。连杆32可是柔性的，以便在用作墙体模板10的零件之前方便存储和处置。连杆32也可以是刚性的，以在将可硬化材料放置进由相应墙板部分20和40的内表面22(图1)和42所形成的空腔之前，提供额外的稳定性。

连接件30的端部31和35，在不偏离本发明的精神和范围下，可采用各种形状。该形状简单地需要适合与至少在相应的墙板部分20和40的狭槽27(图2)和47部分可滑动啮合。该形状希望提供磨擦的、可在槽27和47表面滑动的啮合。形状包括，例如方形、长方形、平行四边形、梯形、多边形(如六边形和八边形)、圆形和椭圆形。然而，该形状优选有厚度，至少相当于槽27和47的宽度，更优选有略微超过该宽度的厚度，以提供良好的磨擦配合。

具体优选的连接件是可折叠连接件，如外观设计专利383,373、USP4,706,429、USP4,730,422和USP4,885,888所公开的。这四个专利的公开的相应技术通过参考结合于本发明。通过使用这种连接件，就能组装本发明的隔热墙体模板，然后绕该连接件将其压缩扁或折叠成平的外形，用于运送或运输。当在工作场所准备使用时，可以绕该连接件将它打开，并且把它设置到位。

图4示出另一个优选实施例的墙板部分，用标号20′表示。墙板部分20′与墙板部分20的不同之处在于外层25′没有狭槽形成在其中，而外层25有狭槽27形成在其中。像墙板部分20一样，墙板部分20′是层状结构，包括内层21′和外层25′。内层21′有内表面22′和与之间隔开的、基本平行的的外表面23′。内层21′还有在其中形成的多个通道24′，该通道与内表面22′和外表面23′相交和使其流体连通。通道24′优选为T形形状，与墙板20的通道24和狭槽27的结合相类似形成孔道。虽然图4示出通道24′被设置在靠近或与内层21′的外表面23′相交，但通道也可设置朝向内表面22′，以使它a)整个位于内层21′中，b)仅内表面22′相交，c)仅与内表面22′流体连通。外层25′有内表面26′，和与之间隔开的、大体上平行的外表面28′。内层21′的外表面23′和外层25′的内表面26′互相有效接触。与墙板20一样，这种有效接触希望通过在表面23′和26′之间设置粘接材料(未示出)的方式实现。

T形通道27和24′可由任何适当的工具制造。例如，在将内层21′和外层25″放置成互相有效接触之后，可使用开槽器或其它类似装置切割通道。更优选的技术使用内层21′的窄条(相对外层25′)。内层21′的外表面23′在其中已形成有纵向台阶或肩台在每侧，以便当内层21′的两个窄条互相靠近放置但没有物理接触时，形成有T形通道24′。

外墙板40可以并且优选以与内墙板20相同的方式修改，以形成外墙板40′(未示出)。类似地，另一个并且是优选的墙体模板10′包括内墙板20′和外墙板40′，替代内墙板20和外墙板40。当然，可以将墙板混合和匹配，以根据如结构选择和墙位置等因素提供，例如，内墙板20和外墙板40′，两个内墙板20、20′，或一个内墙板20和一个内墙板20′的结合，或两个外墙板40、40′，或一个外墙板40和一个外墙板40′的结合。

内墙板20和20′是至少包括两层的层状结构，包括隔热泡沫材料的内层，和包括内表面材料的外层。内表面材料选择石膏板、墙板、木材、镶板、砖、纤维板、乙烯基板或提供可接受的美观性、功能性或提供二者的任何其它材料。

外墙板40和40′是至少包括两层的层状结构，包括隔热泡沫材料的内层，和包括外表面材料的外层。外表面材料选自木材、砖、灰浆、混凝土板、黏性板片层材料、纤维板、乙烯基护墙板，木制层压板、饰面砖、或提供功能性和所希望的美观效果的任何其它材料。

隔热泡沫材料可是足以在墙体模板的建筑和使用过程中基本保持其形状的刚性的任何蜂窝隔热材料。优选地，隔热泡沫板是蜂窝聚合泡沫。它由热固性和热塑性的聚合物制造。适合的聚合物包括聚乙烯(包括低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、和基本线性的乙烯互聚物)、聚丙烯、  聚氨基甲酸酯、聚黑尿酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯、酚醛树酯、乙烯-聚苯烯互聚物和链烯基芳香族聚合物和聚合物，包括从链烯基芳香化合物衍生的那些物质，如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、乙烯基苯、乙烯基甲苯、氯代苯乙烯、溴代苯乙烯。优选的链烯基芳香聚合物是聚苯乙烯。少量的单烯键不饱和化合物，如C2-6烷基酸和酯、离聚物的衍生物和C4-6二烯可与链烯基芳香化合物共聚合。例如，共聚合化合物包括丙烯酸、甲基丙烯酸、利尿酸、顺丁烯二酸、衣康酸和丙烯腈。上述任何两个或多个的混合，或上述任何与另一聚合物中树酯的混合是适合的。优选刚性的聚氨基甲酸酯、聚苯乙烯、聚黑尿酸酯、酚醛泡沫体，特别优选聚苯乙烯、聚黑尿酸酯泡沫。泡沫可照原样使用，或可对其外表面进行机械修饰。机械修饰包括如砂纸打磨、刮削、刨削操作，或从其形成状态改变外表面的任何工作。

适当的链烯基芳香聚合物包括从链烯基芳香化合物衍生的那些物质，如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、乙烯基苯、乙烯基甲苯、氯代苯乙烯、溴代苯乙烯。优选的链烯基芳香聚合物是聚苯乙烯。少量的单烯键不饱和化合物，如C2-6烷基酸和酯、离聚物的衍生物、和C4-6二烯可与链烯基芳香化合物共聚合。例如，共聚合化合物包括丙烯酸、甲基丙烯酸、利尿酸、顺丁烯二酸、衣康酸、丙烯腈、顺丁烯二酸酐、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丁酯、n-丙烯酸异丁酯(n-butyl acrylate)、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯和丁二烯。优选泡沫基本上(即大于95％)包括聚苯乙烯，和最优选完全包括聚苯乙烯。

任何传统工艺可以用来制备隔热泡沫材料，优选为挤出发泡。

为使墙体模板10和10′的制造容易，及减少其组装时间，可将润滑材料放置在将与墙板部分20和40的槽27和47或与墙板部分20′和40′的槽27′和47′(未示出)相接触的连接件端部31和35的表面上。适合的润滑材料包括矿物油、合成油和碳氟化合物。

墙体模板10和10′形成一空腔，该空腔构造成用来容纳和成形承重材料，优选为硬质材料，如混凝土、纤维加强混凝土或钢筋加强混凝土。如果愿意，该空腔可进一步包括空腔内衬。在使用时，该空腔内衬至少与内和外墙板20、20′、40和40′所选组合的内表面的表面部分相邻并物理接触。内和外表面分别是22、22′、44和44′(未示出)。该空腔内衬包括由聚烯烃的热塑性聚合物制造的膜，如聚丙烯、低密度聚丙烯、高密度聚丙烯、或线性低密度聚丙烯、聚酰胺、链烯基芳香聚合物、如聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、丙烯酸类聚合物、或聚酯。膜可以是非定向的、单轴定向的、或二轴定向的。膜可包含一种或多种传统的添加剂，如填料、颜料、着色剂、  抗氧化剂、紫外线稳定剂、阻燃材料(应知道所有有机材料在良好条件下都会燃烧)，和加工助剂。

可以使用能够提供足够强度和刚性的任何承重材料。在比较简单或费用较低的墙建造中，承重材料可以是，例如，木材、石头、泥土、沙子、金属。它们方便地被使用在具体的模板中，因此它们能容易地倒进模板装配中疏松地填充。然而，本发明特别适合使用在墙板、隔热泡沫板和墙板连接件组装并硬化后，倒进空间的承重材料。因此，任何多种水泥，如波特兰水泥、铝土水泥和水硬性水泥都是适合的，像可硬化粘土如砖坯、胶泥、和可硬化粘土和水泥的混合物。因成本和性质的原因，一般优选使用混凝土，它是一种在可硬化结合料(通常是灰浆或水泥：普通水泥、铝土水泥和水硬性水泥)中的材料(如砾石、小卵石、沙子、碎石、矿渣或煤渣)聚集体。总之，用于制备承重建筑墙中使用任何混凝土或聚集体在本发明中使用都是合适的。

Claims (18)

1.一种隔热墙体模板，包括第一墙板部分、第二墙板部分和多个连接件，所述第一墙板部分和第二墙板部分每个大体上是平面结构，所述第一和第二墙板部分互相间隔以构成一个空腔，并被定位成使第一墙板部分大体上平行于第二墙板部分，所述连接件各有第一端和远离所述第一端的第二端，所述第一端可拆卸地连接于所述第一墙板部分，所述第二端可拆卸地连接于所述第二墙板部分，所述多个连接件使所述第一和第二墙板部分保持彼此间隔开的基本平行的定位，所述墙体模板形成一个适于容纳可硬化的填充材料的空腔。

2.如权利要求1所述的隔热墙体模板，其特征在于，所述第一墙板部分是至少包括两层的层状结构，即包含有隔热泡沫材料的内层，和包含有外表面材料的外层。

3.如权利要求2所述的隔热墙体模板，其特征在于，所述外表面材料选自木材、砖、粉饰泥灰、混凝土砌块、粘结板层压板、纤维板、乙烯基护墙板、木制层压板、砖饰面、或提供可接受的功能性和所希望的美学外观的任何其它材料。

4.如权利要求1所述的隔热墙体模板，其特征在于，所述第二墙板部分是至少包括两层的层状结构，即包含有隔热泡沫材料的内层，和包含有内表面材料的外层。

5.如权利要求4所述的隔热墙体模板，其特征在于，所述内表面材料选自石膏板、墙板、木材、镶板、砖、纤维板、乙烯基板，或提供可接受的美学性能、功能性能、或二者的任何其它材料。

6.如权利要求1所述的隔热墙体模板，其特征在于，所述可硬化的填充材料是混凝土、纤维加强混凝土、钢筋加强混凝土、波特兰水泥、高铝水泥、水硬性水泥、可硬化粘土、或水泥和粘土的可硬化的混合物。

7.如权利要求2所述的隔热墙体模板，其特征在于，所述的每个第一墙板部分具有形成在其中的多个孔道，所述孔道适于接纳连接件的端部。

8.如权利要求7所述的隔热墙体模板，其特征在于，所述第一墙板部分中的孔道包括在所述泡沫内层中的细长孔，和所述外层中的空腔，所述孔和所述空腔相互流体连通，并且所述空腔和所述孔各有其宽度，所述空腔的宽度大于所述孔的宽度。

9.如权利要求4所述的隔热墙体模板，其特征在于，所述的每个第二墙板部分具有在其中的多个孔道，所述孔道适于接纳连接件的端部。

10.如权利要求9所述的隔热墙体模板，其特征在于，所述第二墙板部分中的孔道包括在所述泡沫内层中的细长孔，和在所述外层中的空腔，所述孔和所述空腔彼此流体连通，和所述空腔和所述孔各有其宽度，所述空腔的宽度大于所述孔的宽度。

11.如权利要求1所述的隔热墙体模板，其特征在于，至少一个所述连接件具有外螺纹部分，靠近各连接件的端部，并且设置成以那部分的至少一部分突出在空腔里。

12.如权利要求11所述的隔热墙体模板，其特征在于，所述多个连接件有外螺纹部分，和至少一个所述连接件有带内螺纹的压缩螺母，借此与带外螺纹的连接件部分螺纹啮合，以相对所述第一和第二墙板部分，将所述连接件可拆卸地固定在固定位置。

13.如权利要求12所述的隔热墙体模板，其特征在于，进一步包括密封装置，该密封装置放置在所述连接件端部和所述压缩螺母之间，以使所述密封装置在与所述墙板部分的内泡沫层和所术压缩螺母两者有效地接触。

14.如权利要求1所述的隔热墙体模板，其特征在于，所述连接件设置在多个连接件组件内，每个连接件组件包括格架，其中每个连接件被定位成使至少与一个其它连接件间隔开并基本平行，这种定位由在连接件组件中两个相邻连接件的每个之间至少一个连接件连杆保持。

15.如权利要求1所述的隔热墙体模板，其特征在于，进一步包括空腔内衬。

16.如权利要求15所述的隔热墙体模板，其特征在于，所述空腔内衬至少与所述第一墙板部分的表面部分相邻并物理接触，或至少与所述第二墙板部分的表面部分相邻并物理接触。

17.如权利要求15所述的隔热墙体模板，其特征在于，所述空腔内衬包括热塑性聚合物的膜，所述聚合物选自聚乙烯，聚氯乙烯、聚丙烯、和聚酯。

18.如权利要求1所述的隔热墙体模板，其特征在于，至少一个连接件端部进一步包括润滑材料，所述润滑材料至少与所述连接件端部的表面部分物理接触。

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